测量平均速度
一、单选题
1.中学生运动会在百米赛跑比赛中男运动员小磊同学赛出了个人最佳成绩。经过计算,他的百米赛跑平均速度约等于( )
A.2.5m/s B.3.3m/s C.7.0m/s D.11.1m/s
2.一辆汽车以速度v1行驶了的路程,接着又以速度v2=20km/h跑完了其余的路程,如果汽车全程平均速度为27km/h,则v1的值为( )
A.90km/h B.56km/h C.35km/h D.40km/h
3.2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号运载火箭发射成功。如图甲、乙分别是截取发射的视频中火箭刚发射时和第10s的图片,运载火箭全长58.3m,则火箭发射后第一个10s内的平均速度值应最接近( )
A.2m/s B.7m/s C.11.66m/s D.13m/s
4.一物体做变速直线运动,前半段路程的平均速度是9m/s,后半段路程的平均速度是6m/s,则全程的平均速度( )
A.5.4m/s B.7.2m/s C.7.5m/s D.无法确定
5.如图所示,在“测量平均速度”的实验中,小车从带有刻度的斜面由A处静止下滑,运动到C点的过程中,下列说法正确的是( )
A.斜面应保持较大坡度,以便于测量小车运动时间
B.小车在AC段的平均速度大于在AB段的平均速度
C.如果小车过了B点才停止计时,则所测量出AB段的平均速度vAB会偏大
D.为了测量小车在BC段的平均速度vBC,可以将小车从B点静止释放
6.小淘子在实验室里测量小车的平均速度,经多次测量路程所得数据分别为15.53cm,15.54cm,15.82cm,15.55cm和15.54cm,停表测出小车通过时间为3s。经过数据处理后小车的平均速度应记录为( )
A.5.18cm/s B.5.19cm/s C.5.22cm/s D.5.23cm/s
7.无风的天气,小虹和同学一起用机械停表和刻度尺测量乒乓球下落的平均速度,他们让乒乓球从三楼由静止竖直落到地面。对于实验有关的操作和分析,正确的是( )
A.该实验很简单,不必注意操作的安全
B.选择量程为1米的刻度尺来测量路程
C.使用停表前,要先观察停表是否调零
D.所测速度表示乒乓球每一时刻的快慢
8.如图所示,这是频闪相机拍摄的物体的运动轨迹,其中相机每两次拍摄的时间间隔相同( )
A. B.
C. D.
9.夏天的池塘旁,蜻蜓点水是常见现象,蜻蜓点水后在水面上击起波纹.王帅同学研究了蜻蜓点水过程,他获得一张俯视照片,该照片是蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹,形状如图.王帅同学利用秒表测得蜻蜓每隔1秒钟点水一次.由图可分析出当时蜻蜓飞行的方向、速度以及水波传播速度分别是( )
A.向右、2.5m/s、1.5m/s B.向右、3m/s、1m/s
C.向左、2.5m/s、1m/s D.向左、3m/s、2m/s
10.为了研究摆锤的摆动,小明用细绳把摆锤悬挂起来,将摆锤从A静止释放,利用频闪照相技术拍摄摆锤在相同时间间隔内的位置(如右图),摆锤从A点到B点过程中的运动状态是( )
A.一直加速 B.先减速后加速 C.先加速后减速 D.先加速后匀速
11.甲、乙两赛车在公路上比赛,若将其运动都近似按做匀速直线运动来处理,它们同时出发,经过一段时间后其位置如图所示,则以下s﹣t图像中,正确的是( )
A. B.
C. D.
12.如图是新寓言中,反映龟兔百米赛跑的s—t图像,请根据图像,判断下列说法中正确的是( )
A.比赛开始时,兔子先出发
B.比赛全程中乌龟的平均速度较大
C.比赛途中,兔子和乌龟共计相遇五次
D.比赛中乌龟做匀速直线运动,兔子有段时间静止
二、填空题
13.如图为一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次,分析照片可知:小球从A点到F点做的是______运动(填“匀速直线”或“变速直线”)。小球从D点到F点的平均速度是______m/s。
14.今年国庆节,小红邀几位同学到湛江市区游玩,如图是乘出租车到达赤坎寸金公园时司机给的车费发票。求:出租车行驶的平均速度多少 ___________m/s?
15.两个做匀速直线运动的物体甲和乙,它们通过的路程之比为5∶2,所用时间之比为4∶3,则甲、乙两物体的速度之比为_________;若它们通过相同的路程,则它们所用时间之比为_________。
16.港珠澳大桥于2018年10月24日上午9时正式通车,它的通车大大缩短了港、珠、澳三地的行程时间。如图甲所示为桥上悬挂的交通标志牌,其中“100”的含义是___________,已知港珠澳大桥长约50km,在遵守交通规则的情况下通过大桥的最短时间为___________h,驾车从图乙标志牌所在位置行驶到澳门出口用时0.4h,则这段时间内汽车的平均速度为___________km/h。
三、实验题
17.如图所示,在测量平均速度的实验中,让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时。
(1)本实验的原理是______;
(2)实验时应使斜面的坡度较______(选填“陡”或“缓”),目的是便于测量______;
(3)若小车过了A点后才开始计时,则计算出的速度偏______(选填“大”或“小”);
(4)某次实验中,测得小车从斜面的A点由静止下滑到C点所用时间tAC=0.8s,则小车在AC段的平均速度vAC=______m/s;
(5)如图所示,与小车下滑过程中所做运动相符的是______。
A. B.
C. D.
18.在做“研究气泡的运动规律”实验时,小明取长70cm的细玻璃管注满水,管上标有均匀刻度,管中留5mm高的小气泡,将玻璃管反转后,观察气泡的运动情况,如图甲所示。
距离s/cm 0 10 20 30 40 50
时间t/s 0 1.8 3.6 5.4 7.2 9
(1)为便于测量时间,应设法使管内气泡运动得______(选填“慢”或“快”)一些;
(2)请根据表中数据,在图乙中画出s-t图像______;
(3)根据实验数据和图像可归纳出:气泡在0~50cm的过程中运动的平均速度为______m/s(结果精确到千分位,即0.001),由图像可知,气泡做______运动。
四、计算题
19.物体经过200m的总路程共用时40s,它在前12s的平均速度是4m/s,求:
(1)它全程的平均速度;
(2)它在前12s经过的路程;
(3)它在后28s的平均速度。
20.高速公路已广泛应用ETC收费系统,这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。如图乙是某高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆汽车以如图甲所示的速度匀速通过某段限速路段,所用时间t0=20min。到达收费站时汽车在离收费岛s1=50m的ETC通道减速,经过t1=4s减速后进入ETC收费岛,然后以5m/s的速度匀速通过长为s2=40m的ETC收费岛,不计车长。求:
(1)限速路段的长度;
(2)汽车通过ETC收费岛所用的时间t2;
(3)汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度大小。
21.某物体做直线运动的速度时间图像如图所示。图中灰色阴影部分面积是前3s物体运动通过的路程大小。请你根据图像求解下列问题:
(1)前3s物体运动距离s1?
(2)5s~10s时,物体运动距离s2?
(3)0~10s,物体的平均速度是多大?
参考答案:
1.C
解:男子百米世界纪录略小于10s,即速度略大于10m/s。中学生百米赛跑时间约为14s,平均速度约等于
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.A
解:设全程为s,小车在前路程所用的时间
后路程所用时间为
全程所用时间
汽车全程平均速度
解得
v1=90km/h
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.B
解:由图知,火箭在10s内通过的路程大约为一个1.2个火箭长:
s=58.3m×1.2=69.96m
则火箭发射后第一个10s内的平均速度
故选B。
4.B
解:设总路程为s,则前、后一半路程均为,根据得,前一半路程用的时间
后一半路程所用的时间
物体全程时间
则全程平均速度
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.B
解:A.斜面坡度越大,小车在斜面上的速度越快,在斜面上的运动时间越短,不方便测量时间,因此为了便于计时,应该使斜面保持较小的坡度,故A错误;
B.小车在斜面上做的是加速运动,越往下速度越快,即
因此小车AC段的平均速度大于AB段的平均速度,故B正确;
C.如果小车过了B点才停止计时,所测量的时间会偏大,而AB段的路程一定,由可知AB段的平均速度会偏小,故C错误;
D.小车在运动过程中在B点的速度不为零,因此将小车从B点静止释放,所测得的BC段的时间不是小车在运动过程中的时间,因此测得的平均速度不是小车在运动过程中平均速度,故D错误。
故选B。
6.A
解:由题意可知,给出的5个数据中,15.82cm与其它四个数据差距较大,为错误数据;则测得的小车的运动路程为
s=
小车的运动时间t=3s,小车的平均速度
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.C
解:A.乒乓球从三楼由静止竖直下落,快达到地面时,速度较大,动能较大,如果落到人的头上,可能对人造成伤害,故A错误;
B.一层楼高约为3m,乒乓球从三楼落下,高度约6m,选择量程为1米的刻度尺来测量高度,刻度尺的量程过小,故B错误;
C.使用停表前,要先观察停表是否调零,如果不调零,测量的时间不准确,误差较大,故C正确;
D.测量的平均速度表示乒乓球从三楼到地面这段路程的平均快慢程度,故D错误。
故选C。
8.A
解:闪光频闪摄影又称连闪摄影,是借助于电子闪光灯的连续闪光,在一个画面上记运动物体的连续运动过程.照片中每两个小球的时间间隔相同,小球之间间隔的距离越大,说明小球运动的越快,由图分析可知,该物体为减速运动;
A.随着时间的增长,相同时间内通过的路程的增加量变小,说明物体做减速运动,故A符合题意;
B.随着时间的增加,速度大小一直不变,表示物体做匀速运动,故B不符合题意;
C.路程与时间成正比,表示物体做匀速运动,故C不符合题意;
D.随着时间的增加,速度越来越快,表示物体做加速运动,故D不符合题意。
故选A。
9.A
解:如图所示,图中圆圈越小,则时间越短,所以飞行方向从大圆到小圆,因为蜻蜓连续三次点水后,小圆在右边,所以蜻蜓向右飞行;从图中可得蜻蜓从第一次点水到第三次点水通过的路程为5m,因此蜻蜓飞行的速度为
因为3波次传播的速度相同,第一波与第二波次时间间隔1秒。传播半径差为
则水的传播速度为1.5m/s,故A符合题意。
故选A。
10.C
解:由题意,摆锤时间间隔相同,摆锤从A点到O点过程中摆锤间距越来越来大,可知摆锤的速度越来越大,摆锤从O点到B点过程中摆锤间距越来越来小,可知摆锤的速度越来越小,因此摆锤从A点到B点过程中的运动状态是先加速后减速。
故选C。
11.B
解:根据题意知甲、乙两车都做匀速直线运动,甲与乙的速度保持不变,且经过相同的时间都运动了一定的距离,故选项CD不符合题意,在相等时间t内s甲>s乙,甲的速度大于乙的速度。选项A不符合题意,选项B符合题意。
故选B。
12.D
解:A.乌龟在0秒时出发,兔子在t1秒出发,所以乌龟先出发,故A错误;
B.全程为100m,由图可知跑完全程时,乌龟用的时间长,兔子用的时间短,根据可知,兔子的平均速度大,故B错误;
C.当路程相同、时间相同时,二者相遇,表现在图像上是两图像的交点,由图像可知两图像共有三个交点,所以途中相遇三次,故C错误;
D.由图可知,乌龟的s—t图像是一条倾斜直线,说明乌龟一直做匀速直线运动;而兔子的s—t图像中有一段与时间轴平行,说明此段时间内兔子处于静止状态,故D正确。
故选D。
13. 变速直线 0.2
解:[1]由图可知,在相等的时间内物体通过的路程越来越大,说明物体运动越来越快,即速度越来越大,故物体做变速直线运动。
[2]从D到F,由图中刻度尺可量出DF间的距离为
s=12.50cm﹣4.50cm=8.00cm
小球运动的时间为0.4s,则小球的平均速度为
14.12.5
解:根据发票可知,行驶的时间为
行驶的路程为
出租车行驶的平均速度为
15. 15∶8 8∶15
解:[1]已知
s甲∶s乙=5∶2,t甲∶t乙=4∶3
由可得,两物体的速度之比
[2]当路程相等时,时间与速度成反比,则它们所用时间之比为8∶15。
16. 限速100km/h 0.5 72.5
解:(1)[1]由图甲可知,“100”为限速标志,是指汽车的最大车速不能超过100km/h。
(2)[2]港珠澳大桥长约50km,汽车行驶的最大速度为100km/h,由可知,遵守交通规则的情况下通过大桥的最短时间
(3)[3]由图可知,从标志牌所在位置行驶到澳门出口的路程为29km,行驶时间为0.4h,由可知,这段时间内汽车的平均速度
17. 缓 时间 大 1 C
解:(1)[1]测量平均速度的实验中,要测量小车在斜面上运动的距离和小车在斜面上的运动时间,再根据速度公式计算出小车运动的平均速度,因此本实验的原理是。
(2)[2][3]如果斜面的坡度较大,小车在斜面上运动会比较快,不利于时间的测量,所以实验时应使斜面的坡度较缓,目的是便于测量时间。
(3)[4]若小车过了A点才开始计时,则所测的时间会偏小,由可知,计算出的速度会偏大。
(4)[5]由图可知,刻度尺的分度值是1cm,使用刻度尺测量物体长度,在读数时要估读到分度值的下一位,所以,小车从斜面的A点由静止下滑到C点运动的路程为
sAC=80.0cm=0.8m
小车在AC段的平均速度为
(5)小车在斜面上由静止开始下滑过程中,小车做加速运动,速度会越来越快,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
18. 慢 0.056 匀速直线
解:(1)[1]气泡运动的越慢,通过相同路程所用的时间越长,越便于测量时间,所以为便于测量时间,应设法使管内气泡运动得慢一些。
(2)[2]根据表中的数据,描出对应的点,然后用平滑的曲线连接各点,如图所示:
(3)[3]由表中数据可知,当气泡运动为
s=50cm=0.5m
所用的时间为9s,根据速度的近似公式可得,该过程的平均速度为
[4]由s-t图像可知,气泡在相同时间间隔内通过的路程相同,所以气泡做匀速直线运动。
19.(1)5m/s;(2)48m;(3)5.43m/s
解:(1)全程的平均速度
(2)它在前12s内经过的路程
s1=v1t1=4m/s×12s=48m
(3)它在后28s内经过的路程
s2=s-s1=200m-48m=152m
它在后28s内的平均速度
答:(1)它全程的平均速度为5m/s;
(2)它在前12s经过的路程为48m;
(3)它在后28s的平均速度为5.43m/s。
20.(1)30km;(2)8s;(3)7.5m/s
解:(1)由甲图可知,汽车在限速路段的速度v0=90km/h,由速度公式得,限速路段的长度
(2)ETC收费岛的路程s2=40m,汽车的速度v2=5m/s,由速度公式得,汽车通过收费岛的时间
(3)汽车从减速开始到离开收费岛的总路程
s′=s1+s2=50m+40m=90m
通过该路段的总时间
t′=t1+t2=4s+8s=12s
由速度公式得平均速度
答:(1)限速路段的长度为30km;
(2)汽车通过ETC收费岛所用的时间为8s;
(3)汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度大小为7.5m/s。
21.(1)18m;(2)50m;(3)6.8m/s
解:(1)由图像可知,前3s物体的速度为6m/s,由可知,前3s内物体运动的距离为
(2)由图像可知,5~10s物体的速度为10m/s,5~10s内物体运动的距离为
(3)由图像可知,3~5s内,物体处于静止状态,则0~10s物体通过的总路程为
0~10s内物体的平均速度为
答:(1)前3s物体运动距离为18m;
(2)5s~10s时,物体运动距离为50m;
(3)0~10s,物体的平均速度是6.8m/s。